반응성 염료는 밝은 색상과 완전한 크로마토그램을 갖습니다. 적용이 간단하고 가격이 저렴하며 견뢰도가 우수한 것으로 알려져 있습니다. 특히 최근 셀룰로오스 섬유의 개발로 인해 반응성 염료는 셀룰로오스 섬유 직물 염색에 있어 가장 중요한 염료 유형이 되었다.

그러나 반응성염료의 가장 큰 문제점은 낮은 소모율과 고착율이다. 전통적인 셀룰로오스 섬유의 염색공정에서는 염료흡수와 반응성염료의 고착률을 향상시키기 위해 다량의 무기염(염화나트륨 또는 황산나트륨)을 첨가해야 한다. 염료의 구조와 색상에 따라 사용되는 소금의 양은 일반적으로 30~150g/L이다. 날염폐수 중 유기화합물 처리에 있어서 큰 진전이 있었음에도 불구하고 염색공정에서 다량의 무기염을 첨가하는 것은 단순한 물리적, 생화학적 방법으로는 처리할 수 없다.

반응성염료 및 무염염료 기술 연구

생태학적 관점에서 볼 때, 고염분 인쇄염색 폐수의 배출은 강과 호수의 수질을 직접적으로 변화시키고 생태환경을 파괴한다.
영상
소금의 투과성이 높으면 강과 호수 주변의 토양이 염분화되어 농작물 수확량이 감소합니다. 즉, 다량의 무기염을 사용하면 분해되거나 재활용될 수 없으며 동시에 수질과 토양에 큰 부정적인 영향을 미친다. 이를 바탕으로 본 논문에서는 최근 무염염염료 기술의 연구 진행 상황을 검토하고, 저염 반응성 염료의 구조변화, 그래프팅 기술, 가교 기술 등을 체계적으로 논의한다.

무염염색용 반응성염료

반응성염료의 뛰어난 특징은 분자구조가 작고, 친수성이 좋으며, 정착 후 부유색이 쉽게 지워지는 점입니다. 이는 염료 분자 설계에 있어 중요한 혁신입니다. 그러나 이로 인해 염료 소모율과 고착율이 낮아지고, 염색 시 다량의 소금을 첨가해야 합니다. 다량의 염분 폐수 및 염료가 손실되어 폐수 처리 비용이 증가합니다. 환경오염이 심각합니다. 일부 염료업체에서는 염료전구체와 반응기의 스크리닝과 개선에 주목하고, 저염염색용 반응성염료 개발에 나서기 시작했다. 시바가 출시한 시바크론(CibacronLs)은 서로 다른 활성기를 결합해 만든 저염염색염료의 일종이다. 이 염료의 특징은 염색에 사용되는 염의 양이 일반 반응성 염료에 비해 1/4~1/2 수준이라는 점이다. 욕비 변화에 민감하지 않으며 재현성이 좋습니다. 이러한 유형의 염료는 주로 딥 염색이며 폴리에스테르/면 혼방의 빠른 1욕 염색을 위해 분산 염료와 함께 사용할 수 있습니다.

일본의 Sumitomo Corporation은 Sumifux Supra 시리즈 염료에 적합한 일련의 염색 방법을 제안했습니다. LETfS 염색법이라고 합니다. 이 방법에 사용되는 무기염의 양은 기존 공정의 1/2~1/3에 불과하며 욕 비율은 1:10에 도달할 수 있습니다. 그리고 이 공정과 호환되는 일련의 반응성 염료를 출시했습니다. 이 일련의 염료는 모노클로로트리아진과 B-에틸설폰 황산염으로 구성된 이종이중 반응성 염료입니다. 이 계열의 염료의 염색 폐수에 잔류하는 염료의 양은 일반 반응성 염색 폐수의 염료 함량의 25%-30%에 불과합니다. 텐셀 섬유 염색에 추천합니다. 염색제품의 고착률, 세탁 용이성, 다양한 견뢰도 측면에서 우수한 도포 성능을 나타냅니다.

DyStar 회사는 무염 염색에 적합한 RemazolEF 시리즈 염료를 출시했으며 활성 그룹은 주로 B-hydroxyethyl sulfone 황산염이며 환경 친화적인 무염 염색 공정을 시작했습니다. 무기염 사용량은 기존 공정의 1/3 수준이다. 염색 공정이 단축됩니다. 또한 이 시스템은 광범위한 크로마토그램을 포괄합니다. 다양한 3원색을 조합하여 밝은 색상을 얻을 수 있습니다. Clariant(Clariant) 회사는 주로 4가지 종류의 반응성 염료인 DrimareneHF 시리즈를 출시했습니다: DrimareneBlueHF-RL, 戡ownHF-2RL, NavyHF-G, RedHF-G는 셀룰로오스 섬유의 흡진 염색 및 연속 염색에 사용되며 응용 성능이 우수합니다. 고착. 고착율이 상당히 높고, 염분도 낮고, 주류 비율도 낮습니다. 중성 고정, 세탁성이 좋습니다.

새로 개발된 반응성 염료 중 일부는 염료 분자의 부피를 늘려 염료의 직접성을 높이고 무기염의 양을 줄여 염료의 직접성을 높일 수 있습니다. 예를 들어 요소기를 도입하면 활성기의 직접성을 높이고 무기염의 양을 줄일 수 있습니다. 고정률을 향상시킵니다. 염료의 직접성을 높이고 무염 염색 목적을 달성하기 위해 폴리아조 염료 전구체(예: 트리사조, 테트라아조)도 있습니다. 구조에서 일부 염료의 높은 입체 장애 효과는 반응성 염료의 반응성 그룹의 반응성과 염색에 사용되는 염의 양을 크게 변화시킬 수도 있습니다. 이러한 입체 장애 효과는 일반적으로 염료 매트릭스의 여러 위치에 알킬 치환체가 도입되는 것입니다. 학자들은 기본적인 구조적 특징을 다음과 같이 요약합니다.

활성 그룹 1 SO: CH2CH: oSO3Na는 벤젠 고리의 메타 또는 파라 위치에 있을 수 있습니다.

R3은 벤젠 고리의 오르토, 인터 또는 파라 위치에 있을 수 있습니다. 구조식은 비닐 설폰 반응성 염료입니다.

염료의 치환기 또는 치환 위치가 다르면 동일한 염색 조건에서 동일한 염색 가치를 얻을 수 있지만 염색 염량은 상당히 다릅니다.

우수한 저염 반응성 염료는 다음과 같은 특성을 갖추어야 합니다. 1) 염색에 사용되는 소금의 양이 대폭 감소됩니다. 2) 낮은 염욕 비율의 염욕에서의 염색, 염색욕 안정성; 3) 세탁성이 좋다. 후처리 시간을 줄입니다. 4) 재현성이 뛰어납니다. 염료 개선 측면에서 위에서 언급한 염료 매트릭스 구조의 개선과 활성기의 합리적인 조합 외에도 일부 사람들은 염을 첨가하지 않고도 염색할 수 있는 소위 양이온 반응성 염료를 합성했습니다. 예를 들어 다음 구조의 양이온 반응성 염료:

위의 식에서 볼 수 있듯이 색체는 모노클로로트리아진의 활성기에 연결되어 있습니다. 피리딘 4차 암모늄 그룹도 s-트리아진 고리에 부착되어 있습니다. 염료는 양전하를 띠고 4차 암모늄 그룹은 수용성 그룹입니다. 염료 분자와 섬유 사이에 전하 반발력이 없을 뿐만 아니라 양전하와 음전하의 인력이 있기 때문에 염료가 섬유 표면에 접근하기 쉽고 염색된 섬유에 흡착되기 쉽습니다. 염색액에 전해질이 존재하면 염료 촉진 효과가 나타날 뿐만 아니라 염료와 섬유 사이의 인력이 약해지기 때문에 이러한 유형의 염료 염색은 무염 염색을 위해 전해질을 첨가하지 않고도 염색이 가능하다. 염색과정은 일반 반응성염료와 유사합니다. 모노클로로-트리아진 반응성 염료의 경우 탄산나트륨이 여전히 고착제로 첨가됩니다. 정착 온도는 약 85℃이다. 염료 흡수율은 90% ~ 94%에 도달할 수 있으며 고정율은 80% ~ 90%입니다. 일광 견뢰도와 세탁 견뢰도가 좋습니다. 유사한 양이온 반응성 염료도 활성 그룹으로 모노플루오로-s-트리아진을 사용하는 것으로 보고되었습니다. 모노플루오로-s-트리아진의 활성은 모노클로로-s-트리아진의 활성보다 높습니다.

이러한 염료는 면/아크릴 혼방으로 염색할 수도 있으며 염료의 기타 특성(예: 균염성 및 호환성 등)에 대한 추가 연구가 필요합니다. 그러나 이는 셀룰로오스 섬유가 무염염색을 수행하는 새로운 방법을 제공합니다.